{jcomments on}

                      Органические соединения

В природных продуктах (плодах, ягодах, овощах, се­менах, орехах, травах, листьях, стеблях, корнях) содержат­ся органические соединения (органические кислоты, эфирные масла, алкалоиды, дубильные вещества, пигменты и др.). Они могут находиться в свободном состоянии или образовываться в процессе переработки продукта, на­пример, при квашении или даже при хранении.
                                 Органические кислоты
Органические кислоты могут находиться в растениях в свободном виде, в виде солей или эфиров. Благодаря им фрукты, ягоды, листья, другие части растений имеют осо­бый, присущий только этому растению вкус. Органичес­кие кислоты способствуют пищеварению: оказывают воз­буждающее действие на слизистые пищеварительного тракта человека, стимулируют отделение желудочного и других пищеварительных соков, активизируя этим пище­варение и способствуя хорошему усвоению пищи.
Наиболее часто встречаются в растениях органичес­кие кислоты: яблочная, уксусная, лимонная, муравьиная, масляная, молочная, щавелевая, янтарная, винная.
Многие органические кислоты имеют консервирую­щий эффект, что используется при заготовках некоторых плодов, ягод и овощей.
                                         Эфирные масла
Эфирные масла — душистые, легко летучие вещест­ва, в подавляющем большинстве жидкие смеси органи­ческих соединений, содержащиеся в различных органах растений, главным образом в цветках, листьях, плодах. Эфирные масла обуславливают запах и аромат растений. Они растворимы в спирте, эфире, бензоле, жирах. В во­де — слаборастворимы или вовсе нерастворимы. Поми­мо углерода и водорода, в их составе обычно присутству­ет кислород, в редких случаях сера и азот. По химической природе и свойствам эфирные масла резко отличаются от жирных масел, которые представляют собою соединения сложных эфиров глицерина и одноосновных жирных
кислот.
Эфирное масло состоит из углеводородов (в особен­ности ряда терпенов) и их кислородных производных, а также некоторых гетероциклических соединений. Его от­личительное свойство — значительная летучесть.
Особенно богаты эфирными маслами многочислен­ные виды семейства губоцветных (мята, лаванда, шалфей, розмарин, базилик, тмин, кориандр и другие). В эфиро-масличных растениях эфирные масла, как правило, нахо­дятся в свободном виде, заполняя собой отдельные изоли­рованные клетки. Но иногда они находятся в связанном состоянии (химически связаны в форме гликозидов — в се­менах горчицы).
В настоящее время известно более двух тысяч эфи-ро-масличных растений. Содержание эфирных масел в них зависит от ряда причин, касающихся особенностей биологического развития растительных видов, климати­ческих условий, и поэтому колеблется от следов до 18— 20% массы сухого лекарственного сырья обычно же — 2-3%.
Классифицируются и называются эфирные масла, как правило, по видам и названиям растений, из которых они получаются (розовое, лавандовое масло и т. д.). Очень ред­ко название эфирному маслу дается по главному компо­ненту  (например, камфорное, терпентинное и др.)
Химический состав эфирных масел зачастую очень сложный. Всего из них выделено и идентифицировано около 300 органических соединений, а в каждом виде мас­ла бывает обычно от 5 до 20 разных компонентов. А отсю­да и химико-физические свойства каждого масла отлича­ются своеобразием. На состав масла влияют и такие факторы, как возраст растения, время года, климатические условия его произрастания, время суток сбора, метод извлечения масла из растения и др.
Из фармакологических свойств наиболее характерно для эфирных масел наличие противовоспалительной, анти­микробной, противовирусной и противогнилостной актив­ности. Кроме того, некоторые эфирные масла оказывают выраженное влияние на деятельность сердечно-сосудистой и центральной нервной-систем; обладают стимулирующим, транквилизирующими и болеутоляющими свойствами, снижают артериальное давление, расширяют сосуды голо­вного мозга и сердца, активизируют половые гормоны.
Широко известны отхаркивающие и успокаивающие кашель свойства растительных эфирных масел и их спо­собность улучшать функцию желудочно-кишечного трак­та, а также возбуждать половое желание. Именно благода­ря своим эфирным маслам к эротическим растениям относятся мята, шалфей, укроп и другие.
                                                    Смолы
Близкими к эфирным маслам по химическому строе­нию являются смолы. Они часто содержатся в растениях одновременно с ними. Они представляют собой обычно густые жидкости, липкие на ощупь, обладающие харак­терным ароматным запахом. Долго не засыхающие смолы называют бальзамами.
Смолы некоторых растений обладают лечебными свой­ствами, в основном оказывают бактерицидное и антигнило­стное действие. Некоторые смолы, содержащие в себе веще­ства, вызывающие местное раздражение при внесении на поверхность кожи, народные целители в древности исполь­зовали в сексуальных целях: их наносили на половой член перед соитием для его раздражения и увеличения в разме­рах. В частности, такие процедуры рекомендовал Авиценна.
В современной медицинской практике смолы приме­няются для приготовления пластырей, настоек, иногда ис­пользуют внутрь как слабительные средства.
                                                   Пигменты
Пигменты — окрашенные вещества, входящие в состав тканей животных и растительных организмов. Их окраска определяется избирательным поглощением света в види­мой части солнечного спектра. Они играют важную роль в жизнедеятельности организма человека. Наиболее распро­страненные пигменты — это порфирины и каротиноиды, которые найдены в большинстве растительных и живот­ных организмов. К порфиринам относятся: зеленый пор-фирин растений — хлорофилл, гемоглобин, цитохромы и другие биологически важные соединения. Каротиноиды в основе своей структуры имеют ненасыщенную углеводо­родную цепь, состоящую обычно из восьми изопреновых звеньев; это пигменты красного, оранжевого и желтого цвета. К каротиноидам относятся: ксантофилл и каротин, содержащиеся в зеленых растениях, а также фукоксантин бурых и диатомовых водорослей. Органы зрения животных содержат зрительный цуркур — белковое соединение каро-тиноидов — родопсин и порфиропсин.
В растительных и животных организмах, кроме пор-фиринов и каротиноидов, имеются и другие пигменты. Например, в некоторых растениях содержатся фикобили-ны: синий фикоциан и красный финоэристрин. Это сложные белки, в основе небелковой части которых ле­жит цепочка из четырех пиррольных ядер. В цветках, пло­дах и листьях растений содержатся пигменты красного, синего и фиолетового цвета — антоцианы, производные бензопирилия. Есть в растениях и пигменты желтого цве­та — флавоны, близкие по химическому строению к антоцианам. Они находятся в растениях обычно в форме гли-козидов.
В растительных и животных организмах имеются так­же разнообразные пигменты, являющиеся производными хинонов. У животных в коже, шерсти, волосах содержатся темно-окрашенные пигменты меланины — продукты окисления тирозина. В организмах, как растительного, так и животного происхождения, содержатся и другие многочисленные пигменты.
В организмах пигменты находятся чаще всего в тех или иных структурных образованиях, реже в жидкостях организма в растворенном состоянии. Пигменты обычно связаны с белками. Белок может входить в состав молеку­лы пигмента или эта молекула может быть непрочно свя­зана с белками, например у хлорофилла, который легко извлекается из клетки органическими растворителями.
Биологическая роль пигментов различная. Одной из наиболее важных функций пигментов растений является участие в фотосинтезе, в изучение которого внес большой вклад К. А. Тимирязев. Пигментная система растений яв­ляется звеном, связывающим световые условия внешней среды с обменом веществ растений. У животных организ­мов важной функцией пигментов является участие в зри­тельном процессе, обоснованное на свойстве светочувст­вительных пигментов органов зрения претерпевать обратимые превращения при действии света.
Пигменты защищают организм от вредного действия лучей короткой волновой части солнечного спектра. Они обуславливают окраску организмов, играющую важную роль в приспособлении их к среде. У животных окраска покровов способствует защите от врагов или дает возмож­ность незаметно подкрадываться к добыче. Пигменты, на­ходящиеся во внутренних частях организма, не участвуют и поглощении света, они выполняют другие функции. Так, например, гемоглобин и другие дыхательные пигменты крови осуществляют в организме человека перенос кисло­рода от органов дыхания к тканям; цитохромы, дыхатель­ные хромогены и другие пигменты участвуют в тканевом дыхании, являясь биокатализаторами и компонентами промежуточных ферментативных систем.
В настоящее время некоторые пигменты находят все более широкое применение в пищевой промышленности и медицине.
                                                  Алкалоиды
Алкалоиды — вещества главным образом растительно­го происхождения, содержащие азот и обладающие подоб­но аммиаку способностью соединяться с кислотами с об­разованием солей. Первым (в 1817 г.) был открыт алкалоид опия— морфий (морфин), затем в 1818 году — стрихнин, в 1819 — бруцин, а в 1920 — хинин цинхонин. В 1921 году от­крыт алкалоид чая и кофе — кофеин, а потом были откры­ты и многие другие алкалоиды, в частности в 1928 году— алкалоид табака — никотин. Открытие все новых и новых алкалоидов продолжается и в настоящее время их выделе­но уже более 1000.
В подавляющем большинстве алкалоиды в растениях находятся в виде солей органических кислот (яблочной, винной и др.). Способность алкалоидов давать щелочную реакцию определила их название, которое происходит от арабского слова «алкали», что означает щелочь.
В медицине употребляют обычно соли алкалоидов, по­скольку они лучше растворяются в воде и их физиологиче­ская активность несколько усиливается за счет повышения уровня биологической доступности. К настоящему време­ни лекарственные препараты, содержащие алкалоиды, фактически занимают одно из самых значительных мест в системе управления физиологическими процессами, про­текающими в организме здорового и больного человека, и играют важную роль в лечении различных недугов.
Фармакологические свойства алкалоидов обширны. Они обладают транквилизирующим и стимулирующим действием на центральную нервную систему, гипертензив-ным и гипотензивным влиянием, сосудосуживающим и сосудорасширяющим воздействием на сердечно-сосудис­тую систему; самым различным влиянием на медиаторные системы, функциональную деятельность мышечной, мо­чеполовой и других систем и органов.
В растениях алкалоиды содержатся обычно в неболь­ших количествах (от долей процента до 1—2 процентов). Колебания в содержании алкалоида в растении зависят от органа растения (часто они концентрируются только, на­пример, в листьях, семенах, корнях), условий произраста­ния, стадии развития, агротехники возделывания. При этом может меняться и качественный состав алкалоидов, которые обычно находятся в соке растений в виде раство­ров солей органических и минеральных кислот.
Многие алкалоиды являются сильнейшими ядами, а другие ценными лекарственными веществами. Каждый алкалоид обладает избирательным действием на те или иные органы и системы: на различные отделы нервной си­стемы, мышцы, сосуды и т. п.
Так, стрихнин и кофеин возбуждают нервную систему, морфин и скбполамин успокаивают ее, кокаин уменьшает чувствительность периферических нервов и т. п.
Некоторые алкалоиды обладают возбуждающим эф­фектом, в том числе и в сексуальном плане. Это способ­ствует заблуждению, что с помощью таких алкалоидов (например наркотиков) можно усилить свою сексуальность, что зачастую приводит к трагическим результатам, к утрате либидо, импотенции.
В этом отношении показателен алкалоид дельта-9-тет-рагидроканнабинол (ТГК), найденный в клейкой желтой смоле на верхних листьях и цветках индийской конопли. Эта субстанция на разных людей действует по-разному, но в основном вызывает яркие галлюцинации, расслабление и успокоение, стимулирует «простой и сексуальный аппе­тит». Вот почему многие считают эту субстанцию эффек­тивным сексуальным стимулятором. У курильщика мари­хуаны увеличивается частота пульса, повышается кровяное давление, глаза наливаются кровью, начинается обильное выделение мочи, повышается уровень сахара в крови. Ино­гда могут проявляться и другие симптомы: рвота, время от времени понос, тошнота.
У начинающих курильщиков действительно марихуана вызывает желание заняться сексом и они утверждают, что они при этом испытывают большее наслаждение. Но это объясняется не тем, что эта субстанция действительно по­вышает сексуальные способности, а эти результаты объяс­няются за счет обостренной чувствительности и ожидания, самовнушения или знания о том, что ими было принято не­что такое, что должно усилить сексуальный эффект. Дейст­вительно марихуана, за счет стимуляции ядер гипоталаму­са, вызывает чувство повышения сексуальности, но за это вскоре придется расплачиваться, чаще всего импотенцией.
Многие алкалоиды обладают очень высокой физиоло­гической активностью. Обычно в растении содержится смесь алкалоидов, иногда до 15—20, часто близких по сво­ему строению, а в некоторых растениях присутствует толь­ко один алкалоид (например, клещевина).
Большинство известных медицине алкалоидов явля­ются ядовитыми.
                                                Фитонциды
Фитонциды — защитные вещества, образуемые и вы­деляемые высшими растениями. Открыты русским биоло­гом Б. П. Токиным в конце 20-х годов. Фитонциды спо­собны подавлять рост бактерий, грибов и простейших. Большинство растений продуцирует летучие фитонциды, способные оказывать свое действие на расстоянии, но есть и нелетучие фитонциды, которые также образуются в тканевых клетках и протоплазме растительных клеток.
Фитонциды разных растений различны по основному составу, свойствам и по действию. Продукция их изменя­ется в зависимости от различных факторов: от сезона, почвенных и климатических условий, времени суток, ста­дии вегетации растений и их физиологического состоя­ния. Кроме того, разные органы одного и того же растения могут продуцировать различные фитонциды. Обычно вы­деление фитонцидов после разрушения (измельчения, растирания) тканей растения прекращается через не­сколько минут или даже секунд. А вот фитонциды чесно­ка после его измельчения продолжают выделяться спустя 15—20 суток.
Мощность и диапазон действия фитонцидов различ­ны. Некоторые фитонциды (например, чеснока) убивают многие бактерии, грибы, микроорганизмы (даже холер­ный вибрион, возбудителей брюшного тифа, газовой ган­грены, дизентерии и другие). Фитонциды же других расте­ний по своему действию (как и по силе его, так и по диапазону) значительно слабее и избирательнее. А есть та­кие бактерии, которые успешно противостоят действию самых мощных фитонцидов.
Фитонциды влияют на состав микрофлоры воздуха. В сосновых и кедровых лесах, например, вне зависимости от географической широты и близости населенных пунктов, воздух практически стерилен (содержит только 200— ЩО бактериальных клеток на 1 м).
Растения одного вида действуют своими фитонцида­ми на растения других видов, замедляя или ускоряя их рост и развитие.
Химическая природа фитонцидов разнообразна. Чаще всего — это комплекс органических соединений. Так, на­пример, в фитонцидах черемухи имеются синильная кисло­та и бензойный альдегид, которые действуют на насекомых, клещей, червей, грызунов и т. д. Зачастую химический со­став фитонцидов совпадает или близок с составом эфирно­го масла данного растения, но идентифицировать их нельзя.
Свойства фитонцидов используются в медицине, сельском хозяйстве и в пищевой промышленности. На­пример, фитонцидный препарат из чеснока — сативин применяется для лечения дизентерии. Многие фитонци­ды, попадающие с продуктами в организм человека, дей­ствуют, например, на микрофлору желудка, кишечника. Широко используются свойства фитонцидов и при заго­товке продуктов, при их хранении.
                                                    Гликозиды
Гликозиды — большая группа летучих безазотистых веществ, состоящих из соединений глюкозы с различны­ми органическими веществами. От гликозидов зависит вкус и аромат некоторых растительных продуктов. В отли­чие от алкалоидов гликозиды могут быстро разрушаться при хранении продукта ферментами самих растений (ау-то-ферментация), а также под действием различных физи­ческих факторов, например, при кипячении.
В связи с тем, что ферменты очень быстро и легко рас­щепляют гликозиды в только что срезанных растениях и тем самым они теряют свои лечебные свойства, при сборе растений, содержащих гликозиды, с этим обстоятельством приходится считаться: сушить сырье надо быстро и хра­нить, не допуская отсыревания.
При кипячении с водой или под влиянием ферментов гликозиды распадаются на сахаристую и несахаристую часть, называемую агликоном и имеющую различное хи­мическое строение. Именно агликон определяет физиоло­гическую активность гликозидов и ее характер.
В практической медицине обычно используются сле­дующие группы гликозидов: сердечные гликозиды, антра-гликозиды, сапонины, горечи, флавоноидные гликозиды и др. Наиболее важное значение имеют сердечные глико­зиды. Кстати, растительные препараты до сих пор состав­ляют большую часть среди всех средств для лечения сер­дечно-сосудистой системы.
Сердечные гликозиды содержатся в таких растениях, как различные виды наперстянки, ландыш, горицвет и др. Однако, при этом надо иметь в виду, что растения, содер­жащие сердечные гликозиды, как правило, являются вы­сокотоксичными, ядовитыми.
Лекарственное применение находят и некоторые дру­гие гликозиды. Так, в листьях груши, брусники, толокнян­ки содержится гликозид арбутин, обладающий антибакте­риальными свойствами. В связи с этим его используют при лечении воспалительных заболеваний мочеполовых путей.
Довольно широкое применение в медицине получили так называемые антрагликозиды, содержащиеся в круши­не, ревене, кассии, алоэ и других растениях. Эти гликози­ды оказывают слабительное действие. Они малотоксичны, стойки при хранении, большинство из них окрашено в красно-оранжевый цвет.
Некоторые растения содержат так называемые горь­кие гликозиды, используемые в медицине как горечи для понижения аппетита и улучшения пищеварения, так как ОНИ стимулируют выделение пищеварительных соков. Горькие гликозиды присутствуют в полыни, одуванчике, горечавке, золототысячнике и др.
Довольно большую группу гликозидов составляют са­понины, которые содержатся во многих растениях, осо­бенно относящихся к семействам гвоздичных и перво­цветных. При взбалтывании с водой сапонины образуют довольно стойкую пену. Сапониносодержащие растения используются в медицине как отхаркивающие (корни ис­тода, синюхи и первоцвета), мочегонные (трава почечного чая), желчегонные (трава зверобоя).
Некоторые сапонины обладают свойством понижать артериальное давление, вызывать рвоту, оказывать пото­гонное действие и т. д. В последние годы выявлено проти-восклеротическое действие некоторых сапонинов.
В последнее время большое значение приобрела груп­па так называемых флавоноидных гликозидов. Название этих веществ указывает на их желтую окраску, что и послу­жило основой для их названия («флавум» — по латыни оз­начает желтый). Желтые и оранжевые цвета многих расте­ний зависят от содержащихся в них флавоновых гликозидов, или их агликонов, которые являются произ­водными флавона или оксифлавонов. Например, в табаке, луковой шелухе, пыльце кукурузы, листьях чая, хмеле и некоторых других растениях окраска зависит от кверцети-на, игликопа гликошда кверцитина. Из флавоноидов со­здаются лечебные и питательные препараты.
В некоторых растениях в чистом виде или в соедине­ниях с сахарами в виде гликозидов содержатся кумарины и фурокумарины. В воде эти соединения обычно плохо растворимы, чувствительны к свету. Чаще кумарины со­держатся в растениях семейств зонтичных, бобовых, рутовых, причем концентрируются преимущественно в плодах и корнях. К настоящему времени выделено и изучено бо­лее 150 кумаринопроизводных соединений; наиболее важ­ные из них относятся к фурокумаринам. Некоторые из них используются как сосудорасширяющиеся и спазмоли­тические, другие — как эстрогены, противоопухолевые и фотосенсибилизирующие средства.
Очень близко к флавоновым гликозидам стоят глико-зиды-антоцианы. Весьма распространен агликон циани-дин, входящий в состав красящих веществ плодов вишни, сливы, черной смородины, брусники, некоторые антоци-ановые производные применяются как слабительные средства, а также по другим показаниям.
                                       Дубильные вещества
Дубильные вещества — соединения различной хими­ческой природы. Для них характерна особенность видо­изменять коллоидное состояние белков: осаждать их из растворов, вызывать затвердение, противодействовать набуханию в воде и т. д. Различают органические и мине­ральные дубильные вещества. Органические дубильные вещества бывают животного и растительного происхож­дения; могут получаться и искусственным путем. Ду­бильные вещества органического происхождения — это в основном высоконепредельные жиры морских живот­ных, растительного происхождения — это наиболее об­ширная группа дубителей. Добываются они из дубиль­ных растений.
Содержание дубильных веществ в частях одного и то­го же растения неодинаково: особенно большое количе­ство их бывает в коре и корнях. Содержатся они главным образом в высших растениях. Их роль в физиологии расте­ний полностью еще не выяснена. В медицине дубильные вещества употребляются как противоядие при отравлении адкалоидами, желудочно-кишечных заболеваниях, при ожогах (таннин) и т. д. Большое значение имеют дубиль­ные вещества в пищевой промышленности, где они неред­ко определяют характер переработки и вкусовые достоин­ства готового продукта. Например, производство черного чая основано на превращении дубильных веществ, содер­жащихся в молодых побегах чайного растения в количест­ве 18—30% (на сухой вес). От правильно проведенного окисления дубильных веществ при ферментации зависит в основном цвет, вкус и аромат чая. Дубильные вещества ис­пользуются также в производстве какао и ряда других пи­щевых продуктов.